(57)【要約】【課題】１台のアクチュエータにより背圧板を駆動する多軸スクリュープレスの背圧板構造を提供する。【解決手段】軸心を相互に平行にして配置する複数のスクリュー軸３１、３２と、各スクリュー軸３１、３２に形成するスクリュー羽根４と、スクリュー羽根４を囲んで内部にろ室を形成するスクリーン２と、スクリーン２の汚泥排出側の開口に対向し、各スクリュー軸３１、３２をガイドとしてスクリュー軸３１、３２の軸心方向に沿って移動自在に配置する背圧板５と、背圧板５をスクリーン２の汚泥排出側の開口に向けて押圧する１台の空気圧シリンダー装置６とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸心を相互に平行にして配置する複数のスクリュー軸と、各スクリュー軸に形成するスクリュー羽根と、スクリュー羽根を囲んで内部にろ室を形成するスクリーンと、スクリーンの汚泥排出側の開口に対向し、各スクリュー軸をガイドとしてスクリュー軸の軸心方向に沿って移動自在に配置する背圧板と、背圧板をスクリーンの汚泥排出側の開口に向けて押圧するアクチュエータとを備えることを特徴とする多軸スクリュープレスの背圧板構造。
【請求項２】
複数のスクリュー軸は一対のスクリュー軸からなり、１台のアクチュエータにより双方のスクリュー軸の軸心間の中間位置において背圧板を押圧することを特徴とする請求項１に記載の多軸スクリュープレスの背圧板構造。
【請求項３】
複数のスクリュー軸は上下方向の位置が異なる複数のスクリュー軸からなり、アクチュエータは一つのスクリュー軸の直下において背圧板を押圧することを特徴とする請求項１または２に記載の多軸スクリュープレスの背圧板構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は多軸スクリュープレスの背圧板構造に関し、例えば下水汚泥や工業廃水汚泥等の有機性汚泥を脱水する技術に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のスクリュープレスには、例えば特許文献１に記載するものなどがあり、この種のスクリュープレスでは、図３に示すように、本体ケーシング１０１の外周部がスクリーン１０２をなし、本体ケーシング１０１を軸心方向に挿通してスクリュー軸１０３を配置し、スクリュー軸１０３にスクリュー羽根１０４を形成している。スクリュー羽根１０４は汚泥供給側から汚泥排出側へ行くほどにピッチが狭くなる形状をなし、あるいはスクリュー軸１０３の軸径が汚泥排出側ほど太くなる形状をなす。
【０００３】
本体ケーシング１０１の汚泥排出側には開口に対向して背圧板１０５を配置しており、背圧板１０５はシリンダー装置１０６によって開口に向けて出退自在であり、開口に向けて作用させる圧力を調整することにより脱水力（圧搾力）を制御する。
【０００４】
本体ケーシング１０１に投入した脱水対象汚泥は、スクリーン１０２でろ過されながらスクリュー軸１０３およびスクリュー羽根１０４の回転によって汚泥排出側へ搬送される。この際に、スクリュー羽根１０４のピッチが汚泥排出側ほど狭くなり、あるいはスクリュー軸１０３の軸径が汚泥排出側ほど太くなることで、本体ケーシング１０１におけるスクリュー羽根１０４の１ピッチ当たりのろ室容積が減少して行く。汚泥はろ室容積の減少による圧密力および背圧板１０５による背圧の作用により脱水されて、汚泥排出側の開口から本体ケーシング１０１の外部へ脱水汚泥（ケーキ）として排出される。
【０００５】
スクリュー羽根を多条に設ける多軸スクリュープレスとしては、例えば特許文献１に記載するものがある。これは、濃縮用ケーシングの内部に一対の多条螺旋翼を水平方向に所定間隔で平行に配列したもので、双方の多条螺旋翼は自身の螺旋翼が相手の螺旋翼間に入り込むように配置しており、双方の多条螺旋翼が相互に逆方向へ回転する。
【０００６】
また、特許文献２に記載するものは、スクリーン篭の内部に一対のアルキメデス・スクリューを水平方向に所定間隔で平行に配列してあり、各アルキメデス・スクリューは主ネジ山の間に主ネジ山よりも高さの低い補助ネジ山を設けてある。一対のアルキメデス・スクリューは一方のアルキメデス・スクリューの補助ネジ山が他方のアルキメデス・スクリューの主ネジ山の近くに位置するように配置してある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−３３８９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、スクリュー軸１０３が単軸である場合には、一対のシリンダー装置（空気圧）１０６がスクリュー軸１０３を介する背圧板１０５の両側位置のそれぞれを押出している。このような場合、双方のシリンダー装置１０６の動作速度が一致しない場合には、双方のシリンダー装置１０６により背圧板１０５に作用させる推力のバランスが崩れて背圧板１０５が傾き、背圧板１０５がスクリュー軸１０３に沿って円滑に移動しなくなる。
【０００９】
また、スクリーン１０２の開口から背圧板１０５の周囲へ押出す汚泥が、スクリュー軸１０３の上方に位置するシリンダー装置１０６のロッド上に堆積し、シリンダー装置１０６の動作を阻害する要因となる。
【００１０】
本発明は上記した課題を解決するものであり、アクチュエータによって本体ケーシングの内部の汚泥に対して均一に背圧を与える多軸スクリュープレスの背圧板構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明の多軸スクリュープレスの背圧板構造は、軸心を相互に平行にして配置する複数のスクリュー軸と、各スクリュー軸に形成するスクリュー羽根と、スクリュー羽根を囲んで内部にろ室を形成するスクリーンと、スクリーンの汚泥排出側の開口に対向し、各スクリュー軸をガイドとしてスクリュー軸の軸心方向に沿って移動自在に配置する背圧板と、背圧板をスクリーンの汚泥排出側の開口に向けて押圧するアクチュエータとを備えることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の多軸スクリュープレスの背圧板構造において、複数のスクリュー軸は一対のスクリュー軸からなり、１台のアクチュエータにより双方のスクリュー軸の軸心間の中間位置において背圧板を押圧することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の多軸スクリュープレスの背圧板構造において、複数のスクリュー軸は上下方向の位置が異なる複数のスクリュー軸からなり、アクチュエータは一つのスクリュー軸の直下において背圧板を押圧することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明では、背圧板が複数のスクリュー軸をガイドとして移動するので、背圧板はスクリュー軸の軸心方向に沿って、かつスクリーンの汚泥排出側の開口に向けてその姿勢を保った状態で円滑に移動する。
【００１５】
このため、スクリーン内の汚泥に対して１台のアクチュエータによって押圧しても背圧板の全体で均一に背圧を与えることができ、脱水汚泥の性状の安定化に貢献できるとともに、コストの低減を図ることができる。
【００１６】
背圧板は複数のスクリュー軸をガイドとしてその姿勢を保つので、アクチュエータが背圧板を押圧する位置は必ずしも限定的なものではないが、背圧板に作用する力のバランス等を考慮すると、１台のアクチュエータが一対のスクリュー軸の軸心間の中間位置において背圧板を押圧するのが好ましい。背圧板はスクリーンの汚泥排出側の開口から離間する場合にも複数のスクリュー軸をガイドとして円滑に移動する。
【００１７】
また、アクチュエータが一つのスクリュー軸の直下において背圧板を押圧する構成をなし、スクリュー軸がガードの役目を果すことで、スクリーンの汚泥排出側の開口から開口縁と背圧板との間を通って排出される脱水汚泥がアクチュエータに付着して堆積するようなことはなく、アクチュエータの動作を阻害する要因を排除することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態における多軸スクリュープレスを示す一部破断正面図
【図２】同実施の形態における背圧板を示す正面図
【図３】従来のスクリュープレスを示す一部破断正面図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１および２において、本実施の形態に係る多軸スクリュープレスの基本的な構成は概略的に以下のものである。
図１において、汚泥脱水機としての多軸スクリュープレスは、本体１によりスクリーン２を支持しており、スクリーン２は軸心方向で複数に分割し、かつ上下に分割した複数のセグメントからなり、スクリーン２にはパンチングメタルやウェッジワイヤ等の種々の形態のろ材を適用可能である。
【００２０】
スクリーン２は内部にろ室を形成しており、ろ室には軸心方向に挿通して多数のスクリュー軸３、およびスクリュー軸３の軸心廻りに形成した多条のスクリュー羽根４を挿通し、本体１の汚泥排出側にはスクリーン２の開口に対向して背圧板５を配置している。
【００２１】
背圧板５はポリエチレン、ナイロン等の樹脂からなるが、スクリュー軸３との摩擦係数が低いものなら他の材質の材料も適用可能である。背圧板５とスクリュー軸３との間には僅かなクリアランスを設けている。背圧板５とスクリュー軸３との間には、例えばブッシュタイプのすべり軸受を介装することも可能である。
【００２２】
本実施の形態では一対のスクリュー軸３のそれぞれに多条のスクリュー羽根４を設けているが、本発明においてスクリュー軸３の数およびスクリュー羽根４の条数は任意に設けることができる。
【００２３】
一対のスクリュー軸３は軸心を相互に平行に、かつ上下方向の位置を異ならせて配置しており、本実施の形態ではスクリーン２のろ室上部に配置する上位のスクリュー軸３１と、スクリーン２のろ室下部に配置する下位のスクリュー軸３２からなる。上位のスクリュー軸３１には上位のスクリュー羽根４１を形成し、下位のスクリュー軸３２には下位のスクリュー羽根４２を形成している。
【００２４】
上位のスクリュー羽根４１および下位のスクリュー羽根４２は、羽根ピッチが汚泥排出側ほど狭くなっており、羽根の１ピッチ当たりのろ室容積が減少して行く。あるいはスクリュー軸３１、３２の軸径を汚泥排出側ほど太くすることでスクリュー羽根の１ピッチ当たりのろ室容積を減少させることも可能である。
【００２５】
背圧板５はスクリーン２の汚泥排出側の開口に対向しており、各スクリュー軸３１、３２をガイドとしてスクリュー軸３１、３２の軸心方向に沿って移動自在に設けている。アクチュエータをなす１台の空気圧シリンダー装置６は本体１に装着しており、ロッドが上位のスクリュー軸３１の直下においてスクリュー軸３１、３２の軸心方向に出退する。空気圧シリンダー装置６はロッド６１の先端側が双方のスクリュー軸３１、３２の軸心間の中間位置において背圧板５に連結してあり、この中間位置において背圧板５をスクリーン２の汚泥排出側の開口に向けて押圧する。アクチュエータとしては油圧シリンダー装置、電動シリンダー装置等を使用することも可能である。
【００２６】
上記した構成により、運転時には、左右のスクリュー羽根４を回転させつつ、汚泥供給側からスクリーン２の内部に脱水対象汚泥を投入する。脱水対象汚泥はスクリーン２でろ過されながらスクリュー軸３およびスクリュー羽根４の回転によって汚泥排出側へ搬送される。この際に、スクリュー羽根４の各羽根のピッチが汚泥排出側ほど狭くなり、各羽根の１ピッチ当たりのろ室容積が減少して行くことで、汚泥はろ室容積の減少による圧密力および背圧板５による背圧の作用により脱水され、汚泥排出側の開口から開口縁と背圧板５との間を通ってスクリーン２の外部へ排出される。この際に空気圧シリンダー装置６により加える背圧を制御することで汚泥排出側の開口と背圧板５との間隙の大きさを調整して排出汚泥の含水率を調整する。
【００２７】
本実施の形態では、背圧板５が複数のスクリュー軸３１、３２をガイドとして移動するので、１台の空気圧シリンダー装置６によって背圧板５を押圧しても背圧板５はスクリュー軸３１、３２の軸心方向に沿って、かつスクリーン２の汚泥排出側の開口に向けてその姿勢を保った状態で円滑に移動する。
【００２８】
このため、スクリーン２の内部の汚泥に対して１台の空気圧シリンダー装置６によって背圧板５の全体で均一に背圧を与えることができ、脱水汚泥の性状の安定化に貢献できる。また、背圧板およびアクチュエータをシンプルな構造にできるので、コストの低減を図ることができる。
【００２９】
背圧板は複数のスクリュー軸をガイドとしてその姿勢を保つので、空気圧シリンダー装置６が背圧板５を押圧する位置は、必ずしも限定的なものではないが、背圧板５に作用する力のバランス等を考慮すると、空気圧シリンダー装置６が一対のスクリュー軸３１、３２の軸心間の中間位置において背圧板５を押圧するのが好ましい。背圧板５はスクリーン２の汚泥排出側の開口から離間する場合にも複数のスクリュー軸３１、３２をガイドとして円滑に移動する。
【００３０】
また、上述したように本実施の形態では、一対のスクリュー軸３は軸心を相互に平行に、かつ上下方向の位置を異ならせて配置し、空気圧シリンダー装置６が一つのスクリュー軸３１の直下において背圧板５を押圧する構成であり、スクリュー軸３１が空気圧シリンダー装置６のロッド６１の上方位置でガードの役目を果すことで、スクリーン２３の汚泥排出側の開口から開口縁と背圧板５との間を通って排出される脱水汚泥が空気圧シリンダー装置６のロッド６１に付着して堆積するようなことはなく、空気圧シリンダー装置６の動作を阻害する要因を排除することができる。
【符号の説明】
【００３１】
１    本体
２    スクリーン
３    スクリュー軸
４    スクリュー羽根
５    背圧板
６    空気圧シリンダー装置
３１    上位のスクリュー軸
３２    下位のスクリュー軸
４１    上位のスクリュー羽根
４２    下位のスクリュー羽根
６１    ロッド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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